Les chercheurs brésiliens indiquent le mécanisme d'action bactéricide du violacein

Dans un article publié dans les maladies infectieuses du tourillon ACS, les chercheurs brésiliens décrivent le mécanisme d'action bactéricide du violacein, un pigment violet produit par les bactéries environnementales, particulièrement violaceum de chromobactérie.

Selon les auteurs de l'étude, la substance vise la membrane cytoplasmique des bactéries, affectant principalement les bactéries grampositives de ce type des genres streptocoque, l'enterocoque et le Listeria. Ses activités biologiques variées comprennent la capacité de détruire même les bactéries qui ont le résistant aux antibiotiques été.

L'enquête a été effectuée avec le support de la fondation de recherches de São Paulo - FAPESP par les organismes de recherche aboutis par Frederico Gueiros-Filho à l'université de l'institut de la chimie de São Paulo (IQ-USP) et du Marcelo Brocchi à l'université de l'institut de la biologie de Campinas (IB-UNICAMP).

De « les propriétés bactéricides puissantes ce pigment ont été découvertes en 1945, pourtant son mécanisme d'action jamais n'a été étudié avant. Beaucoup de molécules biologiquement actives sont décrites dans la littérature, mais si nous voulons les employer pour développer des médicaments, nous devons savoir comment ils fonctionnent, » Gueiros-Filho avons dit.

Objectif attrayant

Violacein est un pigment naturel dérivé du tryptophane acide aminé. Il est produit comme métabolite secondaire par plusieurs bactéries phylogénétique distinctes trouvées dans les environnements aussi divers que des océans, des glaciers, des rivières et la saleté. Le violaceum de C. est la première bactérie décrite en tant qu'un producteur et de violacein les plus étudiés jusqu'à présent.

Violacein a attiré l'attention à cause de son spectre large d'activité biologique. En plus de son activité efficace contre des bactéries, y compris les agents pathogènes résistant à la drogue tels que le staphylocoque doré résistant à la méticilline (MRSA), il a antimycosique, antiprotozoaire, antiviral, antitumoral et des propriétés antioxydantes. Plusieurs études décrivent ces propriétés, mais selon Gueiros-Filho, l'objectif des violacein et le mode de l'action jamais déja avaient été avec précision recensés.

La première étape de l'étude, il a expliqué, composé traiter des bactéries du s.doré et des bacillus subtilis De substance avec le violacein. Utilisant la microscopie à fluorescence et un ensemble de teintures d'indicateur, le groupe a constaté que le pigment permeabilized rapidement les cellules de bactéries. Le permeabilization de cellules a été accompagné de l'apparence des discontinuités visibles (des trous ou des déchirures) dans les membranes cytoplasmiques, alors que les parois cellulaires restaient intactes.

Les chercheurs ont également expliqué le permeabilization de membrane en mesurant la fuite d'ATP (adénosine triphosphate, un transport principal d'énergie et molécule de stockage) dans les cellules traitées.

Ensuite, en collaboration avec le groupe a abouti par Iolanda M. Cuccovia, un professeur à IQ-USP, ils ont entrepris les expériences in vitro qui ont montré le violacein perturbant également la structure et la perméabilité des liposomes, des vésicules sphériques avec un faisceau aqueux et d'une membrane produite dans l'éprouvette des phospholipides, les composantes principales des membranes cellulaires organiques.

« Avec ces expériences, nous avons montré que le phénomène observé en cellules pourrait être attribué à un effet direct de violacein sur la membrane, » Gueiros-Filho avons dit.

De plus, des simulations sur ordinateur de la dynamique moléculaire ont été employées pour explorer comment le violacein agit l'un sur l'autre avec des bilayers de lipide, de ce type qui forment la membrane cytoplasmique.

Basé sur les résultats obtenus, les auteurs de l'étude proposent qu'il ait été suffisante nuire la présence du violacein entre les couches de phospholipides l'organisme de membrane, augmentant la distance entre les molécules de phospholipide et menant à la perte d'intégrité de membrane.

Par les membranes dommageables, le violacein est capable de détruire les bactéries persistantes qui se trouvent en sommeil comme stratégie pour les antibiotiques de résistance qui dépendent de l'activité métabolique du micro-organisme. Ces bactéries forment des films biologiques pour survivre dans les environnements hostiles.

La membrane cytoplasmique est un objectif attrayant et sous-exploité pour des antimicrobiens, selon les chercheurs, pour qui la découverte que le violacein est un composé de membrane-désignation d'objectifs devrait préparer le terrain pour la future recherche sur l'utilité de ce produit naturel.

Est-ce que recherche par FAPESP par l'intermédiaire des projets « comment des bactéries ont-elles été supportées combinent la biogénèse de membrane avec la croissance des cellules et la division ?  », « activité antibactérienne de violacein contre le staphylocoque doré et études pharmacocinétiques » et « chimie de surface adjacente : les interactions de médicaments, de peptides et d'enzymes avec la membrane modélise ».

Une orientation principale pour la future enquête est la question de la sélectivité des violacein. La membrane cytoplasmique est assimilée dans et terrain communal à toutes les cellules vivantes, ainsi le violacein peut également être capable des cellules eucaryotes de perturbateur de ce type des êtres humains. Cette propriété pourrait être pourquoi elle manifeste l'activité contre tant de types d'agents pathogènes, y compris des champignons et des protozoaires ainsi que des tumeurs, Gueiros-Filho a dit.

Les résultats préliminaires obtenus par des chercheurs à IQ-USP et à IB-UNICAMP proposent que le violacein ne soit pas hautement sélecteur pour les membranes bactériennes et pourrait devenir toxique à l'hôte. Si oui, la molécule devrait être chimiquement modifiée pour le rendre plus spécifique.

L'écart des bactéries multirésistantes dues à l'abus des antibiotiques dans la médecine humaine et l'agriculture est l'un des dangers actuels les plus importants à la santé publique. L'Organisation Mondiale de la Santé (WHO) a averti de l'imminence d'une ère postantibiotic l'où les infections courantes et les légères blessure traitables pendant des décennies deviennent mortelles de nouveau.

Des antibiotiques le plus actuel utilisés ont été découverts il y a plusieurs décennies et sont dirigés contre un ensemble limité d'objectifs, ainsi le développement des antimicrobiens neufs avec les mécanismes nouveaux de l'action est eu un besoin urgent.

Source : http://agencia.fapesp.br/bactericidal-action-of-violacein-revealed/30310/